Tóm tắt báo cáo đề tài nghiên cứu khoa học Xác định điện trổ của đất theo chiều sâu của cọc tiếp địa 10 Trần Huy Liệu, quận Phứ Nhuận Từ trước đến nay người ta chỉ xác định điện trở s
Trang 2TRƯỜNG ĐẠI HỌC DÂN LẬP KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ
Trang 3
Tóm tắt báo cáo đề tài nghiên cứu khoa học
Xác định điện trổ của đất theo chiều sâu của cọc tiếp địa
10 Trần Huy Liệu, quận Phứ Nhuận
Từ trước đến nay người ta chỉ xác định điện trở suất của
đất theo loại đất để phục vụ
làm hệ thống nối đất của các công trình
Miền Nam có 6 tháng mùa mưa và 6 tháng mùa khô, vì vậy sét thường đánh hỏng
các
công trình vào các thang giáp ranh mùa mưa và mùa khô
vì lúc này đất dẫn điện tồi Các số
liệu về điện trở suất của đất được lấy từ số ố liệu của các nước và vì các nước ít
có tình trạng
thời tiết như của miền Nam Các cọc tiếp đất lâu nay đều đóng sâu
2,5m đến 3m nên đến mùa
khô lớp đất phía trên-bị khô làm cho điện trở tiếp đất của các cọc này rất lớn Đấy là nguyên
nhân các công trình có làm tiếp đất vẫn có thể bị sét đánh
|
Nhiệm vụ của đề tài là thử làm các cọc tiếp đất có chiều
sâu khác nhau từ 3m đến
24m, đo điện trở của các cọc tiếp đất này (lấy số đo từng cọc và lấy
số đo trung bình của từng
loại cọc — theo chiều sâu)
Do kinh phí của đề tài nên đến nay mới khoan được tổng
cộng 363m cọc ở 10 Trần
Huy Liệu Hàng tuần sinh viên đã đo điện trở tiếp đất của các
cọc này Căn cứ vào các số liệu
dài hạn về đo đạc, đề tài đưa ra các kết luận nên làm cọc tiếp
đất sâu bao nhiêu mét thì kinh
tế và phù hợp với đề công trình Lập được các dặc tính điện trở
đất theo chiều sâu và theo loại đất Từ đó đưa ra được số liệu về điện trở suất p của đất theo
chiều sâu
Do kinh phí nên chưa làm được ở nhiều nơi và thời gian thực hiện chưa được
dài Nếu
được thì nên thực hiện tiếp tục đề tài này ở nhiều địa phương khác với cả mùa khô và mùa
mưa những năm tới
Chủ nhiệm đề tài
Phan Kế Phúc
Trang 4
NGHIÊN CỨU ĐIỆN TRỠ ĐẤT THEO CHIỀU SÂUCỦA CỌC NỐI
ĐẤT TẠI SỐ 10 TRẤN HUY LIỆU '
điện lớn qua chổ sét đánh ( còn gọi là dòng sét) và sự lóe mãnh liệt
của dòng phóng điện Dòng điện sét lan truyền dưới dạng sóng điện từ
2 Nguyên nhân và hâu qủa của sét đánh
Khi ta xây đựng một công trình kiến trúc, cao ốc nhà cửa, các nhà máy
điện
trong hệ thống điện có độ cao nào đó thì cần phải chú ý phòng sét đánh
Bắt đầu từ một độ cao của công trình ta gọi là H, gọi là độ cao định hướng
của sét, do có sự tích tụ điện tích cảm ứng trái dấu với mật độ cao ở những
nơi có mật độ dẫn điện cao ở mặt đất như: các kết cấu kim loại, các công trình
cung cấp điện cho các hộ tiêu thụ
Ta đã nói ở trên đồng sét lan truyền trong không gian dưới đạng sóng
điện từ
do đó nó sẽ gây nhiễu sóng trên vô tuyến hay gây qúa điện áp
khí quyển làm hư
hồng các thiết bị điện cũng như thiết bị viễn thông
Khi sét đánh trực tiếp vào các công trìng kiến trúc nó cũng gây ra sự
thiệt hại
rất lớn về kinh tế cũng như tính mạng của con người TS
Nói chung khi sét đánh vào một hay một công trình nào đó dù lớn hay nhỏ
cũng đều gây cho ta thiệt hại rât lớn Vì vậy bảo vệ tiếp đất, chống sét là một điều rất quan trọng và cần thiết
3-Các điều kiên xây dựng một hệ thống thu sét
Để bảo vệ chống sét có hiệu dủa cần có nhũng điều kiện sau :
Tran gl
ll"
Trang 5
- Xây dựng cột thu sét, đây dẫn dòng sét, kim thu sét
- Tính toán phạm vi bảo vệ
- Điện trở đất phải có giá trị thích hợp nhất
Tuy nhiên trong thực tế chúng ta muốn bảo vệ chống sét trước
thanh được nối với nhau sau đó được nối với vật cần bảo vệ, cọc thường được làm bằng
5 Phân loại và tác dụng của nối đất
Tác dụng của nối đất nói chung là để tản dòng sét vào trong đất và giữ cho điện thế trên các phần tử được nối đất thấp, theo chức năng của
nó nối đất được
phân ra làm ba loại
- Nối đất làm việc có nhiệm vụ bảo đảm sự làm việc của các thiết bị điện trong các diéu kiện làm việc bình thường và sự cố theo các chế độ quy định Đó là
nối đất điểm trung tính các cuộn dây máy phát, máy biến áp công suất và máy bù,
nối đất máy biến áp đo lường, hay nối đất trong hệ thống pha- đất
thiết bị phân phối điện Nói chung đó là nối đất các bộ phận kim loại bình
điện ngược từ các
phân tử đó đến các công trình đặt gần nó
Trong rất nhiều trường hợp cùng một hệ thống nối đất, nhưng
có khi thực
hiện đồng thời cả ba nhiệm vụ trên
6- Ảnh huông của chất đất và điều kiên thoi tiết
Trong hệ thống nối đất cần thiết phải biết điện trở suất của đất mà
điện trở suất của đất phụ thuộc vào thành phần cấu tạo của đất, và khả năng
giữ ẩm cũng
như ảnh hưởng của thờiúết -
Bran 2
Trang 6
Báo cáo này chỉ để cập đến việc khảo sát thực tế về điện trở đất, điện trở của đất theo độ sâu, theo mùa và theo vùng nhằm tìm ra một độ sâu cọc tối
“ ^“
ưu, điện trở đất tối ưu, điện trở suất của đất tối ưu cho từng vùng đất thích hợp, các
số liệu này trước đây đều dùng của nước ngoài, điều này trên thực tế là
không phù hợp với đất nước chúng ta vì mỗi vùng, mỗi nước có một giá trị điện trở
suất khác nhau của đất khác nhau
Những lý giải về điều đó
Do cấu tạo của vỏ trái đất có nhiều lớp địa tầng mà các lớp này khác nhau,
có lốp là đất nền có lớp là đất mượn do điều kiện tự nhiên tạo nên Vì thế cùng một
độ sâu song điện trở đất lại khác nhau vì ảnh hưởng của điện trổ suất
Ngoài ra điều kiện khí hậu khô hay ẩm của mỗi vùng khí hậu cũng ảnh
hưởng lớn đến điện trở đất Do vậy để có một kết qủa đúng và sát với thực té ta phải thăm đò vùng đất đo đạc nhiều lần và trên nhiều cọc sau đó dùng phương pháp thống kê ta sẽ được kết qủa gần như mong muốn
II- VI TRÍ CÁC CỌC ĐO BẢN VE KEM THEO
III-SỐ LIÊU ĐO
Số liệu đo ngày 20/10/99
Cọc cần đo | Điện trở đất (O2) | Độ sâu của cọc (m) | Khoảng cách các cọc khi
Trang 7Số liệu đo ngày 21/10/99
Cọc cần đo | Điện trở đất (O) | Độ sâu của cọc (m) | Khoảng cách các cọc khi
đo
12,87 3 5 ->10m 10,82 3 - 11,82 3 - 8,66 3 -
Trang 8
Số liệu đo ngày 29/10/99
Cọc cần đo | Điện trở đất (Q) | Độ sâu của cọc (m) Khoảng cách các cọc khi
Trang 10
5 5,20 4,25 4,02 4,08
411 4,00 3,76 3,48 3,28 3,32 - 3.50 3,12 2,70
Số liệu đo ngày 12/11/99
Cọc cần đo | Điện trở đất (O) | Độ sâu của cọc (m) | Khoảng cách các cọc khi
Trang 115 4,70 4,38 4,44 4,50 4,24 4,09 3,60 3,52 3,72 3.50 3,20 2,70
Số liệu đo ngày 19/11/99
Cọc cần đo | Điện trở đất (O) | Độ sâu của cọc (m) Khoảng cách các cọc khi
Trang 12
4.75 4.42 4,50 4,60 4,40 4,00
3,60 3,60 3,90 3.60 3,20 2,60
Số liệu đo ngày 3/12/99
Cọc cần đo | Điện trở đất (Q) | Độ sâu của cọc (m) Khoảng cách các cọc khi |
Trang 14IV- ĐÔ THỊ BIỂU DIỄN ĐIÊN TRỞ THEO CHIỀU SÂU
1- Số liêu đo ngày 20/10/99
áp dụng công thức sác xuất thống kê ta có
Trang 15-Độ sâu 15m, số cọc l
Rrs = 4,4) -Độ sâu 18m, số cọc l
Trang 16_3,9+3,74+ 3,6 + 3,74 + 3,65
Tính tương tự như trên ta có
Độ sâu (m)_ | Điện trở trung bình (O)
Trang 17
12
15 18-
21
24
5,7 5,3 4,4 3,6 3,2, 2,7
Trang 18V-VUNG DIEN TRO DAT TUNG LOAI COC
Ngoài đặc tuyến điện trở đất theo chiều sâu ta còn có đặc tuyến điện trở thay
đổi theo thời gian và vùng tần mạn của nó (giữa giá trị cực đại và cực tiểu trong
cùng một nhóm cọc mà ta khảo sát ) ,ta đã biết điện trở đất của các cọc phụ thuộc
rất nhiều vào thời tiết , đồng thời lớp địa tầng không ổn định cho từng khu vực , đó
đó báo cáo này sẽ khảo sát và vẽ đặc tuyến của điện trở đất theo thời gian các loại
coc 12m, 15m, 18m
Nhận xét
Giá trị điện trổ của các cọc lúc mới khoan xong đo được lớn hơn so với một
hoặc hai tuần sau, điều đó được giải thích như sau
Lúc mới khoan đo sự tiếp xúc giữa cọc và đất chưa tốt nên điện trở sẽ lớn hơn Nhưng lần đo thứ 3 lại tăng lên do: lúc mới khoan do có nước bơm vào để khoan nên nó ảnh hưởng rất nhiều đến kết qủa đo, do độ ẩm của đất thấp và đồng thời có sự xuất hiện sự oxi hóa tạo lớp oxit bám quanh cọc làm cẩn trở sự tiếp xúc
giữa cọc và đất
Đến tuần đo thứ tư loại cọc 15m, 18m đã tạm ổn định vì có độ sâu cao hơn nên sự tiếp xúc sẽ tốt hơn, đặc biệt là cọc 18m
VỊ- NHÂN XÉT TUNG LOAI COC
Qua sự khảo sát ta thấy, nếu xét trên phương diện lý thuyết thì điện trở đất
và chiều sâu tỷ lệ nghịch với nhau tức là độ sâu càng cao thì điện trở đất càng nhỏ,
đã có đo đạc thực tế điều đó hoàn toàn không đúng mà chỉ đúng với một loại đất có
Frangl 5
Trang 19
5 -10,2Q
6 - 12,60 7- 12,50
8 - 130 9-130 Ltic méikhoan xong do điện trở rất lớn Nhưng đo vào lần hai giảm rất nhanh và - sau đó lại tăng nó phù hợp với điều ta vừzgiải thích, để có gía trị của điện trở đất ổn
định ta cần có một thời gian, chỉ sau 9 lần đo tức vào khoảng 6 tuân ta thấy điện trở
5 -4,20
6-450
7-45
8 - 4,50 9- 4,50
Nhận xét tương tự như trên song ở loại cọc này ta mới đo đến lân thứ 6 đã thấy ổn
định Như vậy ở vùng đất này dưới độ sâu 6m là lớp đất của nó không phải là đất
Frangl 6
Trang 20
8 = 5,50
Loại cọc này mới có 8 lần đo chưa kết luận được nó đã ổn định hay chưa Song nếu
có thể ta vẫn kết luận rằng cọc có độ sâu 9m điện trở đất nằm trong khoảng từ 5- 6Q
Loại cọc 12m ta lấy theo giá trị trung bình
Lần đo
1-5,40 2-5,1Q 3- 5,10 4-50
5 -5,3Q
6 - 5,5Q 7-540
8 - 5,50 Loại cọc này mới có 8 lần đo nhưng ta thấy có thể là do sai số trong khi đo, trên lý
5 -4,50
6 - 4,60
7 -4,6Q
Loại cọc này mới có 7 lần đo nhưng ta thấy đến lần thứ 6 và thứ 7 giá trị điện
trở bằng nhau, trong thực tế và trên lý thuyết có thể nói cọc 15m đã ổn định
Loại cọc 18m ta lấy theo giá trị trung bình
Trang 21
Loại cọc này mới có 7 lần đo nhưng ta thấy sai số trong các lần đo không cách nhau bao nhiêu và nó nằm trong khoảng từ 3,5 ->3,8O, qua đó ta có thể kết luận loại cạc sâu 18m có điện trở nằm trong khoảng từ 3,5 ->3,8Q
Loại cọc 21m ta lấy theo giá trị trung bình
Nhận xét tương tự như loạ coc 18m
Loại cọc 24m ta lấy theo giá trị trung bình
Lần đo
1-2,80
2 - 2,70
3 - 2,70 4-2,6Q
5 - 2,7Q
6 - 2,72
Loại cọc này mới có 6 lân đo nhưng ta thấy sai số trong các lần đo không cách nhau bao nhiêu và nó nằm trong khoảng từ 2,6 - 2,80, qua đó ta có thể kết luận loại cẹc sâu 24m có điện trở nằm trong khoảng từ 2,6 - 2,8
*Qua nhận xét từng loại cọc ta thấy nếu như ở khu vực lân cận vùng này khi làm hệ thống nối đất ta có thể lấy giá trị này làm mốc, và nếu trên một diện tích rộng ta có thể khoan 6m còn điện tích hẹp có thể khoan 12m,18m hoặc 21m
VII-DỰ ĐINH PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI
Qua sự phân tích vàkhảo sắt các đường đặc tính ở trên ta thấy độ ổ ổnđịn của điện trở đất lúc mới khoan chưa được ổn định, cho đến bây giờ 21/12/99 nói chung tất cả các cọc đều ổn định, nếu yào mù¿khô có thể điện trở đất sẽ lớn nhưng cũng không thay đổi bao nhiêu, vì nó bị chỉ phối và ảnh hưởng củađiều kiện môi trường xung quanh ( đã nằm ở tầng nước ngầm)
Drang 1 6
Trang 22
Nếu như ở khu vực gần đó hoặc trong thành phố cũng có thể trong toan lãnh thổ “/##nam, khi làm hệ thống nối đất, có thể dựa vào số liệu ở trên
Thời gian khảo sát để tài này không dài nên độ chính xác không cao, như độ
ổn định thật sự của các cọc, chưa có số š liệu trong mùa khô Vì vậy không thể tránh
được những sai sót , chúng #ố/ mong được sự đóng góp ý kiến
Teanyl9